JPH0415708A - ロジックアナライズ機能を有するプログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各接点の状態、タイマ条件、論理条件等に
よりシーケンス処理を行うシーケンス・プログラムを実
行し、各種機器の動作制御を行うプログラマブルコント
ローラにおいて、前記シーケンス・プログラムの中から
所望の接点信号、入出力信号等モニタ信号のシーケンス
・プログラムを実行中の状態を所望のタイミングでモニ
タすることが可能なロジックアナライズ機能を有するプ
ログラマブルコントローラに関する。

〔従来の技術〕

プログラマブルコントローラを用いて工作機械等各種機
器をシーケンス制御するシーケンス・プログラムは、接
点の状態、タイマ条件、論理条件等がプログラミングさ
れている。

このようなシーケンス・プログラムの実行中に、各種機
器が誤動作をおこす場合がある。

かかる誤動作、例えば、自動工具交換装置（ＡＴＣ）の
サイクル途中で信号のタイミング差が生じた場合などに
動作が中断してしまう。このような場合には原因をつき
とめて、シーケンス・プログラムを修正する必要がある
ため、誤動作を生じさせたシーケンス・プログラムの箇
所をサーチし、誤動作原因をつきとめなければならない
。

しかし、従来のプログラマブルコントローラでは、シー
ケンス動作中に誤動作をおこしても、その動作のための
出力信号がどのような過程を経て各信号の状態が動作条
件と一致してしまったのか、各信号の履歴が残らないた
め不明である。

そのため、専門的知識を有するエンジニアは、誤動作の
現像を見て、原因となりそうなことを推定しながら、そ
の動作の動作条件に関係ありそうな接点信号、入出力信
号などの状態をｍＳ単位の信号の波形の状態を監視する
ためのオシロスコープ、シンクロスコープ等の各種測定
機器を用いて監視することにより行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

誤動作の現象がある動作のシーケンス・プログラムを実
行した場合に必ずおき、再現性のある場合には、誤動作
の原因をつきとめることは比較的容易である。

しかし、誤動作の現象がある動作のシーケンス・プログ
ラムを実行した場合に必ずおきるわけではなく、１日に
１回または１週間に１回というように頻度の少ない誤動
作もあり、そのような場合には、誤動作状態を再現して
各信号の状態を確認しても原因をつきとめることが困難
な場合が多い。

そのうえ、従来の計測器では、データの取り込みを一定
時間、すなわちサンプリング時間毎に行うため、このよ
うに頻度の少ない誤動作の現象を取り込むには大容量の
メモリを必要とし、そのため、その内容の解析にも多大
な時間を必要とした。

この発明は、この問題点を解決するために創案されたも
のであり、最小限の容量のメモリで、頻度の少ない誤動
作の現象をとりこみ、そのデータを解析することにより
、短時間で原因をつきとめることが可能なロジックアナ
ライズ機能を有するプログラマブルコントローラを提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、この発明のロジックアナラ
イズ機能を有するプログラマブルコントローラは、各接
点状態、タイマ条件、論理条件等により予め登録されて
いるシーケンスプログラムに基づいて、シーケンス処理
を実行し、各種機器のシーケンス制御を行うプログラマ
ブルコントローラにおいて、 前記シーケンスプログラムの中からモニタすることを所
望する接点信号、入出力信号等、複数のモニタ信号が設
定されるモニタ信号設定メモリと、前記複数のモニタ信
号のとりごみを停止させるトリガ条件が設定されるトリ
ガ条件設定メモリと、前記複数のモニタ信号のうち少な
くとも１つのモニタ信号の状態が変化した場合に、前記
複数のモニタ信号の状態が格納されるとともに、レジス
タ部がリング状に構成され、常に最新のモニタ信号の変
化状態が所定数格納されるモニタ信号状態格納メモリと
、 前記シーケンスプログラム実行中の前記複数のモニタ信
号の状態をモニタし、そのモニタ信号の変化状態を格納
・表示させるロジックアナライズシステム制御プログラ
ムがメモリされているロジックアナライズシステム制御
プログラムメモリと、前記プログラマブルコントローラ
にデータを入力する入力手段と、 前記プログラマブルコントローラのデータを表示する表
示手段と、 前記各メモリおよび前記各手段を統轄制御する中央制御
装置とを有し、 前記モニタ信号設定メモリに、複数のモニタ信号名の設
定を行うステップ、前記トリガ条件設定メモリにトリガ
条件の設定を行うステップ、前記複数のモニタ信号のう
ち少なくとも１つの状態が変化した場合に、前記モニタ
信号状態格納メモリに格納するステップ、前記トリガ条
件と前記シーケンス処理実行中のモニタ信号の状態を監
視し、一致した場合に一致したタイミングより所定量だ
け前記複数のモニタ信号の変化状態を格納した後、前記
モニタ信号のとりこみを停止させるステップ、前記複数
のモニタ信号の変化状態を表示するステップ、 を行うことを特徴とする。

〔作用〕

シーケンス・プログラムと異なる記憶領域に、２値化の
状態を監視したいモニタ信号と、そのモニタ信号を用い
たトリガ条件が設定しである。シーケンス・プログラム
実行中の各モニタ信号の変化状態をリング式レジスタ方
式に構成されているモニタ信号状態格納メモリに順次格
納していく。

モニタ信号の格納は、複数のモニタ信号のうち一つでも
状態が変化した場合に行われていくため、長時間にわた
っての監視が可能である。また、モニタ信号状態格納メ
モリのレジスタ部はリング状態に構成されているため、
常に最新のデータのみが、格納されるとともに、トリガ
条件と一致した場合に、その一致したタイミングより所
定量とりこんでから停止する。そのため、容量の大きく
ないメモリでも頻度の少ない現象を取り込むことができ
る。

〔実施例］ 以下二この発明のロジックアナライズ機能を有するプロ
グラマブルコントローラの一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図はこの発明のプログラマブルコントローラの主要
部を示すブロック線図、第２図はこの発明のロジックア
ナライズ機能の動作を示すフローチャート、第３図およ
び第４図はこの発明のロジックアナライズ機能を説明す
る説明図であり、第３図はモニタ信号、トリガ条件の設
定を行うＣＲＴ表示画面図、第４図はモニタ信号をとり
こんだデータの表示画面図である。

この発明のプログラマブルコントローラはマルチプロセ
ッサ方式であり、第１図において、１はシステムの管理
や、表示の制御を行うメインプロセ、す（ＣＰＵ）、２
はシステムハス、３はラダーの制御や、機能命令の処理
を行う制御用プロセフす（ＣＰＵ）、４はシステム制御
プログラムを記憶するＲＯＭであるシステム制御プログ
ラムメモリ１，５は設定条件等を入力するための入力手
段であるキーボード（Ｋ−Ｂ）、６はシーケンス・プロ
グラムのラダー図等を表示する表示手段であるＣＲＴ、
７はＮＣ装置との入出力インタフェースである。

１０はモニタ信号名の設定、トリガ条件の設定、モニタ
信号の変化状態の格納等、ロジックアナライズシステム
を制御するためのプログラムがメモリされているロジッ
クアナライズシステム制御プログラムメモリ、１１はモ
ニタすることを所望する信号名がメモリされるモニタ信
号設定メモリ、１２は前記モニタ信号にトリガをかける
ためのトリガ条件がメモリされるトリガ条件設定メモリ
、１３は前記モニタ信号のうち、一つでも２値化の状態
が格納されるリング状レジスタ方式のモニタ信号状態格
納メモリである。

次に、第２図のフローチャートに従って、ロジックアナ
ライズシステムについて説明を行う。

メインプロセッサ１は、ロジックアナライズシステム制
御プログラムメモリ１０内のプログラムの内容を読み取
って、次のように処理を行う。

ステップＳ３２において、キーボード５より入力された
、モニタすることを所望する接点、入出力信号などのモ
ニタ信号の番号をモニタ信号設定メモリ１１内にメモリ
させる。

ステップＳ３３において、前記モニタ信号を用いたプー
ル代数の演算式等でトリガパーツを作成するため、演算
式をキーボード５より入力する。また、このトリガパー
ツを用いたプール代数による演算式等でトリガ条件をキ
ーボード５より入力する。トリガパーツ、トリガ条件は
、どのようなシーケンス・プログラムの条件の下でのモ
ニタ信号の状態をモニタしたいかにより設定すればよく
、トリガパーツ、トリガ条件ともトリガ条件設定メモリ
１２にメモリされる。

ステップＳ３４において、トリガデイレイ設定値が、キ
ーボード５より入力され、トリガ条件設定メモリ１２内
にメモリされる。

ステップＳ３５において、トリガデイレイ設定値が設定
範囲内か否かの判断をし、範囲外の場合にはその旨のア
ラーム表示（ステップ５４７）をし、再入力させる。範
囲内の場合には、ロジックアナライズ機能のスタート信
号がキーボード５より入力されるのをまつ（ステップ５
３６）。

スタート信号が入力されると、モニタ信号状態格納メモ
リ１３、デイレイカウンタを初期化する（ステップ５３
７）。

ステップ５３Ｈにおいて、ロジックアナライズ機能のス
トップ信号が人力されたか否かを判断する。

ステップＳ３８において、ストップ信号が入力されてい
ない場合には、ステップＳ３９に進み、モニタ信号の２
値化信号の状態に変化があったか否かを判断し、変化が
ない場合には、ステップ５３８に戻る。もし、ステップ
Ｓ３９において、モニタ信号のどれか一つでも変化があ
った場合には、デイレイカウンタがカウント中か否かを
判断する（ステップ５４０）。

もし、カウント中の場合には、ステップＳ４４に進み、
モニタ信号状態格納メモリ１３にモニタ信号の状態を書
き込み、デイレイカウンタ値を１つ減算する（ステップ
５４５）。

そして、ステップＳ４６において、デイレイカウンタの
カウンタ値が０になったか否かを判断し、０になった場
合には、ステップＳ４８に進み、０でない場合には、ス
テップＳ３８に戻る。

もし、ステップＳ４０において、デイレイカウンタがカ
ウント中でないと判断された場合には、ステップＳ４１
に進み、ステップＳ４１において、トリガ条件設定メモ
リ１２内にメモリされたトリガ条件と、シーケンス・プ
ログラム実行中のモニタ信号の状態とが一致したか否か
を判断する。もし、一致していない場合には、ステップ
Ｓ４３に進み、トリガ条件と一致した場合には、デイレ
イカウンタをトリガデイレイ設定値に設定し、カウント
を開始する。

ステップＳ４３において、モニタ信号状態格納メモリ１
３にモニタ信号の状態を書き込むと共に、その書き込ん
だ時間も書き込んで、ステップ３３８に戻る。このモニ
タ信号状態格納メモ１月３は、リング式しジスタ方弐で
あり、データを１つ書き込むと、最初のデータが消去さ
れることになり、順次新しいデータが書き込まれていき
、常に最新のデータがメモリ内に格納されている。

ステップ３３８において、ストップ信号が入力された場
合やステップＳ４６において、デイレイカウンタのカウ
ント値がトリガデイレイ設定値をこえたと判断された場
合には、ステップ５４８に進み、ＣＲＴ６４こサンプル
データを表示して、ロジックアナライズ機能を停止する
（ステップＳ４８、ステップ５４９）。

次に、この発明のＣＲＴ画面の表示例を更に詳しく説明
する。

第３図は、この発明のロジックアナライズシステムにお
いて、各種データを設定するためのＣＲＴ６のＣＲＴ表
示画面であり、このＣＲＴ画面の下方にはソフトキーＦ
ａが配列されている。

ＣＲＴ画面の２１はトリガ条件式入力欄であり、２２は
トリガパーツ条件式入力欄である。このトリガパーツ条
件式入力欄２２にはトリガをかける接点の演算式をプー
ル代数を用いた論理式により最大８点（第３図のトリガ
パーツＡ−Ｈ）まで入力できる。また、トリガ条件式入
力欄２１にはトリガパーツＡ−Ｈのプール代数を用いた
論理式によりトリガ条件の演算式を入力する。

２３はモニタ接点番号表示欄である。このモニタ接点番
号表示欄２３にはモニタを所望する接点等モニタ信号番
号を最大８点まで設定でき、その内容が表示できる。

２４はステータスエリアであり、このステータスエリア
２４には各種サンプルステータスやサンプル時間を表示
する。

２５はサンプルデータ図表示エリアである。このサンプ
ルデータ図表示エリア２５は、縦軸にモニタ信号番号が
、横軸にそれらモニタ信号番号の動作状態の変化の経過
が、例えば、最大４００変化点のサンプルデータ波形図
が表示できる。

２６はサンプルデータ拡大図表示欄である。このサンプ
ルデータ拡大図表示［２６にはサンプルデータ図表示エ
リア２５に表示されたデータの一部を主旨定することに
より、拡大して表示する拡大サンプルデータ波形図が表
示できる。

２７はデータ入カニリアであり、所定モードにおいてキ
ーボード６により条件式を入力するエリアである。

次に、サンプルデータ図について説明する。

第４図は最大４００点分のサンプルデータをビジュアル
化した波形図である。

モニタ信号状態格納メモリ２３へのモニタ信号（サンプ
ルデータ）の書込みはモニタ信号のうち一つでも２値化
の状態に変化を生じた時に行われる。このために、サン
プルデータの前後間は時間に比例していないので、サン
プルデータ図には時間差を補助表示する。すなわち、補
助表示によって実際の時間を知ることができる。

なお、図において、スコープとは拡大波形図を出すイン
ジケータを示し、ステータスエリア「スコープ」に現行
ポイント数が表示される。また、その移動は、キー操作
により左右に１点ずつ移動する。ただし、後述のクリッ
プがあるときは、クリップデータの次の立ち上がり、立
ち下がり点へ高速移動できる。

基準線はスコープ間との時間差を計るための基準線であ
り、ステータスエリア「基準Ｊに現行ポイント数が表示
される。なお、最初はトリガ点におかれるが、ファンク
ションキー「基準セットＪＦａ３により現行のスコープ
位置が基準線として再定義することもできる。また、ト
リガの無い場合は、最新データのある３９９ポイントに
おかれる。

クリップとは、一番注目されているモニタ信号の変化状
態を短時間でチエツクするために設定されるものであり
、このクリップデータ上のスコープは立ち上がり点、立
ち下がり点へ高速移動する。

このクリップ設定はキー操作により変更することができ
る。

拡大図は、スコープ位置の前後のサンプルデータの拡大
波形図である。

スコープ時間は、スコープの示すサンプリング時間値を
表し、前後との時間差は、スコープ前後のデータとのサ
ンプリング時間差を表し、基準との時間差は、スコープ
と基準線のデータとのサンプリング時間差を表すことが
できる。

このように、シーケンス・プログラム実行中の各モニタ
信号の変化状態をリング式レジスタ方式に構成されてい
るモニタ信号状態格納メモリ１３に順次格納していく。

そして、モニタ信号の格納は、複数のモニタ信号のうち
一つでも状態が変化した場合に行われるため、長時間に
わたっての監視が可能である。また、その状態が変化し
た時間もメモリされるため実時間を読み取ることも可能
である。

そして、モニタ信号状態格納メモリ１３のレジスタ部は
リング状に構成されているために、常に最新のデータが
４００ポイント分格納されるとともに、トリガ条件と一
致した場合に、その一致したタイミングより設定値分取
り込んでからデータ取込みを停止するため、容量の大き
くないメモリでも頻度の少ない現象を長時間に渡って監
視できるとともに、確実に取り込むことが可能となった
。

〔発明の効果〕

以上、この発明によれば、モニタ信号を格納するモニタ
信号状態格納メモリをリング式レジスタ方式としたため
、常に最新のモニタ状態が格納される。そして、モニタ
信号の状態が変化するごとに、メモリ内にモニタ信号の
状態を格納しているため、長時間に渡って、頻度の少な
い誤動作現象時のモニタ信号の状態を、容量の大きくな
いメモリでも確実につかまえることができる。また、そ
のモニタ信号の状態の解析も短時間で行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプログラマブル・コントローラの主
要部を示すブロック線図、第２図はこの発明のロジック
アナライズ機能の動作を示すフローチャート、第３図お
よび第４図はこの発明のロジックアナライズ機能を説明
する説明図であり、第３図はモニタ信号、トリガ条件の
設定を行うＣＲＴ表示画面図、第４図はモニタ信号をと
りこんだサンプルデータ図を説明するＣＲＴ表示画面図
である。 工・・・メインプロセッサ（ＣＰＵ）、２・・・システ
ムハス、 ３・・・制御用プロセッサ（ＣＰＵ）、４・・・システ
ム制御プログラムメモリ、５・・・キーボード（入力手
段）、 ６・・・ＣＲＴ　（表示手段）、 ７・・・ＮＣ装置との入出力インタフェース、１０・・
・ロジックアナライズシステム制御プログラムメモリ、 １１・・・モニタ信号設定メモリ、 １２・・・トリガ条件設定メモリ、 １３・・・モニタ信号状態格納メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　各接点状態、タイマ条件、論理条件等により予め登録
   されているシーケンスプログラムに基づいて、シーケン
   ス処理を実行し、各種機器のシーケンス制御を行うプロ
   グラマブルコントローラにおいて、 前記シーケンスプログラムの中からモニタすることを所
   望する接点信号、入出力信号等、複数のモニタ信号が設
   定されるモニタ信号設定メモリと、前記複数のモニタ信
   号のとりこみを停止させるトリガ条件が設定されるトリ
   ガ条件設定メモリと、前記複数のモニタ信号のうち少な
   くとも１つのモニタ信号の状態が変化した場合に、前記
   複数のモニタ信号の状態が格納されるとともに、レジス
   タ部がリング状に構成され、常に最新のモニタ信号の変
   化状態が所定数格納されるモニタ信号状態格納メモリと
   、 前記シーケンスプログラム実行中の前記複数のモニタ信
   号の状態をモニタし、そのモニタ信号の変化状態を格納
   ・表示させるロジックアナライズシステム制御プログラ
   ムがメモリされているロジックアナライズシステム制御
   プログラムメモリと、前記プログラマブルコントローラ
   にデータを入力する入力手段と、 前記プログラマブルコントローラのデータを表示する表
   示手段と、 前記各メモリおよび前記各手段を統轄制御する中央制御
   装置とを有し、 前記モニタ信号設定メモリに、複数のモニタ信号名の設
   定を行うステップ、前記トリガ条件設定メモリにトリガ
   条件の設定を行うステップ、前記複数のモニタ信号のう
   ち少なくとも１つの状態が変化した場合に、前記モニタ
   信号状態格納メモリに格納するステップ、前記トリガ条
   件と前記シーケンス処理実行中のモニタ信号の状態を監
   視し、一致した場合に一致したタイミングより所定量だ
   け前記複数のモニタ信号の変化状態を格納した後、前記
   モニタ信号のとりこみを停止させるステップ、前記複数
   のモニタ信号の変化状態を表示するステップ、 を行うことを特徴とするロジックアナライズ機能を有す
   るプログラマブルコントローラ。